Convertitore da digitale ad analogico

Un convertitore digitale-analogico ( DAC , da D / A per digitale ad analogico o, in inglese, DAC , da D / A per convertitore da digitale ad analogico ) è un componente elettronico la cui funzione è trasformare un valore digitale (codificato su diversi bit ) a un valore analogico proporzionale al valore digitale codificato.

Di solito l'uscita del convertitore è una tensione elettrica , ma alcuni convertitori hanno un'uscita in corrente.

N / A = Frequenza / Bit

Tecniche

Esistono diverse soluzioni per creare un segnale analogico da un sistema digitale. È diviso in due categorie, quelle con uscita pseudo analogica (il segnale di uscita contiene il messaggio analogico, ma ad esso vengono aggiunti altri segnali) o uscita analogica. In quest'ultimo caso vengono generalmente utilizzati convertitori con una rete di resistori.

Uscita pseudo analogica: modulazione della larghezza di impulso

Il principio della modulazione di larghezza di impulso (PWM) consiste nel creare un segnale di clock il cui ciclo di lavoro è variabile e proporzionale al valore codificato.

Se estraiamo la media di questo segnale (tramite un filtro passa basso ), otteniamo un valore analogico proporzionale a questo duty cycle.

Uscita analogica: rete di resistenza

La conversione analogica in rete di resistenza si basa sul principio della divisione delle tensioni (ponte divisore per la rete unaria) o della divisione delle correnti (rete R / 2R). In tutti i casi, un adattamento dell'impedenza segue l'assieme resistivo in modo che un carico in uscita non disturbi la conversione.

Il principio è creare un valore analogico ponderando il peso di ogni bit di informazione, secondo la formula:

Vout=K.Vref.∑io=1non(2non-io.anon-io){\ displaystyle V_ {out} = k.V_ {ref}. \ sum _ {i = 1} ^ {n} \ left (2 ^ {ni} .a_ {ni} \ right)}

Con:

• Vref={\ displaystyle V_ {ref} =} conversione massima
• K={\ displaystyle k =} rapporto di proporzionalità
• non={\ displaystyle n =} numero di bit del convertitore
• anon={\ displaystyle a_ {n} =} valore del bit n (1 o 0)

È possibile utilizzare diversi tipi di reti:

rete unaria viene utilizzato un unico valore di resistenza e tante resistenze quanti sono i valori di uscita possibili, montati come un ponte divisore . Questo metodo garantisce una perfetta monotonia del valore di uscita ma è interessante solo per piccoli numeri di bit, perché richiede un numero esponenziale di resistenze e interruttori ( );2non-1{\ displaystyle 2_ {n} -1} rete binaria vengono utilizzati resistori di valori diversi, il valore di ciascuna resistenza corrisponde al peso binario di ogni bit. Questo metodo richiede una grande precisione sul valore delle resistenze dei bit più significativi (MSB) , soprattutto se il numero di bit è elevato; Rete R-2R viene prodotta una scala con un numero ridotto di valori di resistenza. Questo metodo è più adatto per la fabbricazione su silicio .

È anche possibile combinare i diversi metodi per ottenere una corretta precisione senza coinvolgere una risorsa troppo grande, codificando generalmente i bit più significativi con una rete di resistori unari e i bit meno significativi con una rete di resistori binari.

Uso

Schede audio, modem, TV, Hi-Fi,  ecc.

Produttori di convertitori

• Cubo C
• Wolfson Microelectronics
• Dispositivi analogici
• IDT, precedentemente NXP , precedentemente Philips (TriMedia)
• Conexant
• Burr-Brown (PCM1704U-K)
• Cirrus Logic ( Delta-Sigma  (en) )
• Cristallo
• Texas Instruments (PCM1794)
• C-Media (CMI8768 / PCI)
• Sigmatel (ST9460)
• Euphia
• Asahi Kasei
• Fiio
• Tecnologia ESS

Modulazioni

Audio

• PDM ( Pulse Density Modulation )
• PWM ( Pulse Width Modulation )
• delta-sigma ( modulazione delta-sigma  (in) )
• delta
• Nyquist
• DFT ( trasformata discreta di Fourier )
• FFT ( trasformata veloce di Fourier )

video

• OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing )
• SK Shift Keying (fase BP, QP, F, P)
• QAM (16, 32, 64)
• FOK

Note e riferimenti

1. digitale - conversione analogico , sul sito sitelec.org
2. Wolfson Microelectronics
3. Conexant
4. Sigmatel
5. Tecnologia ESS

Vedi anche

Articoli Correlati

• Quantificazione  ;
• RAMDAC , convertitore digitale-analogico per video;
• Convertitore analogico-digitale , la funzione reciproca del convertitore digitale-analogico

link esterno

• Conversione da digitale ad analogico ( animazione )
• (it) Tutto sul leggendario convertitore digitale-analogico Burr Brown PCM63 , sito ufficiale
• Panoramica dei DAC USB ( CultureHD )